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[摘 要]路基是整个公路的基础,在公路的施工工程中需要严格的操作确保路基结构的稳定和坚固。在实际的情况中往往因为路基边坡遭到破坏而进一步威胁到公路整体结构的稳定,因此需要采取防护措施来保障路基边坡的稳定性。本文对公路路基边坡破坏的原因及防护措施进行了论述。
[关键词]公路路基边坡;边坡破坏;防护措施
中图分类号:U417.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0129-01
一、公路边坡防护必要性
在路基挖方段由于岩层在外力作用下破坏了原有的整体稳定,长期遭受雨水和大气的作用产生软石层,在岩体的重力作用下岩体沿层间软石发生顺层滑动,造成坍塌。当基岩上有岩屑层、岩堆等松散堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断面层发生坍塌.对行车安全构成极大威胁,因此必须严格控制.在日常养护中加强巡视,发现问题解决问题,提前处置.因此在边坡防护设计中,既要做好坡面防护设计、排水防水设计,根据地质条件、岩体性质、岩层状况,边坡高度,做好边坡坡面防护设计,保证工程质量。
二、公路路基边坡防护原则
公路路基边坡防护应遵守以下原则:
2.1“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则。
2.2路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量。
2.3路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,密切结合路面排水做综合考虑。
2.4在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。
2.5坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力,故要求防护的边坡有足够的稳定性。但护面墙可用于极限稳定边坡。
三、路基边坡破坏的类型和原因
3.1 溜方现象及原因分析
溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成,即边坡上薄的表层土下溜,通常是由于降水、降雨等流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。
3.2 滑坡现象及原因分析
滑坡是指因为受到重力的作用一部分土体沿着边坡下滑。这种现象产生的原因是土体本身不稳定造成的。如果滑坡发生在路提边则是由于边坡坡度太陡以及坡脚被挖引起的。填土的顺序没有合理安排也会引起滑坡。当边坡高度和坡度与天然的岩土层的性质不一致时同样会造成滑坡。
3.3 剥落和碎落
剥落和碎落是指边坡风化岩层表面,在各种外界环境的影响下使表层岩石从坡而上剥落下来的破坏形式。
3.4 崩坍现象
崩坍发生则一般都是比较大的石块脱落,这种现象的发生具有一定的危险性,沿着边坡滚落的石块会对安全造成威胁,需要引起施工人员高度的重视,避免此类情况发生。
四、公路路基边坡防护的措施
4.1 植草防护
植物防护则是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。植草防护应选择根系发达、茎矮叶茂耐旱草种,严禁采用生长在泥沼地的草皮。直接植草护坡方法如下:其一,在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和直接喷洒在坡面上,优点是方法简单、施工方便、成本较低,但易受风雨的侵蚀;其二,在修整好的坡面上,将粘土、种子、肥料、水等混合物用喷浆机直接喷射于坡面,与原土壤粘合,种子发芽后便会植根于边坡土壤中,形成整体保护。上述两种方法在植草初期,应免受风雨的侵蚀,可覆盖纤维网,由于坡面没有任何的加筋处理,在暴雨和径流的冲蚀下极易导致坡面破坏,因此一般应在每年4-6月进行。
4.2 工程防护
工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育不良的岩石路基边坡等,采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护技术的见效快,能迅速保证边坡的稳定性,但是外观颜色单调,缺乏生气且工程造价一般较高。
4.3 干砌片石
干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害,以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护,可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5-1:2。
4.4 浆砌片石
浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡,应做好排水与防护的结合,否则不宜采用。当水流速度较大时(如4-5m/s),波浪作用较强,以及河流可能有流木及其他撞击物等冲击作用时,宜采用浆砌片石防护,必要时可与浸水挡墙或护面墙同时设置。浆砌片石护坡优点是耐久性较好,适宜防护不同控制边坡中的岩土层和不同位置的边坡,且造价适中,故适用于上下边坡中的一般坡面。
4.5 柔性防护
(1)三维植被网。在设计稳定的土质和岩质边坡,尤其是土质贫瘠的边坡和土石混填的边坡中运用这种办法是非常适宜的,能够有效预防土质被水冲走起到固定防护措施,同时改善了植草的质量加强了防护效果。
(2)钢绳网防护。用柔性的拦石网来拦截和堆存落石,这个防护结构包含了钢网绳、固定系统、减压环和钢柱。此方法主要用在岩体交互发育和坡面的整体结构较差以及会出现岩崩的地方。
4.6 预制块铺砌防护
这是目前高速公路上应用较多的护坡方法之一,由于预制块的规格一致,易于施工,外观整齐,最大限度地减少了坡面防护对植草绿化的依赖性,即使坡面绿化效果不好,也不容易造成太严重的冲刷现象,所以,目前大多数高速公路采用这种方式,缺点是造价高,施工难度较大。
4.7 喷射混凝土防护
喷射混凝土的防护中主要分为素喷法与锚喷法两种,素喷法为直接将高标号砂浆喷射在大致平整的岩面上,为了保证坡面的松散性以及调整颗粒的综合性控制方式,保证行人的安全,这种方法也主要应用于表层比较松散的风化的岩面上。
锚喷法的工作状况主要是利用锚杆将滑动体固定在山体上,以锚杆来约束整体的山体的滑动,并在光滑的表面锚头上进行相应的控制,这样从根本上对钢筋混凝土的板体结构进行分析,最终保证整体的工程施工的操控策略,这样可以将整体的松散的岩石固定成为一个整体,以达到整治滑坡的目的。锚喷法在路基边坡防护中的根治方法进行相应的控制,以达到彻底根治滑坡的目的。而且这种方法部分适用于岩石土或者碎石土等结构控制措施,他不但可以有效地防止滑坡面积不大的山体,还能有效的预防早期的滑坡的产生。對于那些滑动层不是太厚的,都可以采用此方法。
在处理的过程中若存在那种破坏比较严重的情况,例如出现塌方、滑坡等情况的时候,都可根据一定的情况进行有效地实施,这样采取一定的措施来保证边坡的稳定和安全性。
结束语:
边坡治理是一项繁杂的系统工程。且涉及到诸多隐蔽工程,在施工过程中不但要对设计勘测时已发现的病害进行治理修复,亦应对边坡开挖(或打开)后发现的病害进行治理修复。因此,应加强滑坡与边坡病害的防治研究.对铁路和公路建设与生态环境保护协调发展有重要意义。
[关键词]公路路基边坡;边坡破坏;防护措施
中图分类号:U417.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0129-01
一、公路边坡防护必要性
在路基挖方段由于岩层在外力作用下破坏了原有的整体稳定,长期遭受雨水和大气的作用产生软石层,在岩体的重力作用下岩体沿层间软石发生顺层滑动,造成坍塌。当基岩上有岩屑层、岩堆等松散堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断面层发生坍塌.对行车安全构成极大威胁,因此必须严格控制.在日常养护中加强巡视,发现问题解决问题,提前处置.因此在边坡防护设计中,既要做好坡面防护设计、排水防水设计,根据地质条件、岩体性质、岩层状况,边坡高度,做好边坡坡面防护设计,保证工程质量。
二、公路路基边坡防护原则
公路路基边坡防护应遵守以下原则:
2.1“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则。
2.2路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量。
2.3路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,密切结合路面排水做综合考虑。
2.4在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。
2.5坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力,故要求防护的边坡有足够的稳定性。但护面墙可用于极限稳定边坡。
三、路基边坡破坏的类型和原因
3.1 溜方现象及原因分析
溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成,即边坡上薄的表层土下溜,通常是由于降水、降雨等流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。
3.2 滑坡现象及原因分析
滑坡是指因为受到重力的作用一部分土体沿着边坡下滑。这种现象产生的原因是土体本身不稳定造成的。如果滑坡发生在路提边则是由于边坡坡度太陡以及坡脚被挖引起的。填土的顺序没有合理安排也会引起滑坡。当边坡高度和坡度与天然的岩土层的性质不一致时同样会造成滑坡。
3.3 剥落和碎落
剥落和碎落是指边坡风化岩层表面,在各种外界环境的影响下使表层岩石从坡而上剥落下来的破坏形式。
3.4 崩坍现象
崩坍发生则一般都是比较大的石块脱落,这种现象的发生具有一定的危险性,沿着边坡滚落的石块会对安全造成威胁,需要引起施工人员高度的重视,避免此类情况发生。
四、公路路基边坡防护的措施
4.1 植草防护
植物防护则是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。植草防护应选择根系发达、茎矮叶茂耐旱草种,严禁采用生长在泥沼地的草皮。直接植草护坡方法如下:其一,在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和直接喷洒在坡面上,优点是方法简单、施工方便、成本较低,但易受风雨的侵蚀;其二,在修整好的坡面上,将粘土、种子、肥料、水等混合物用喷浆机直接喷射于坡面,与原土壤粘合,种子发芽后便会植根于边坡土壤中,形成整体保护。上述两种方法在植草初期,应免受风雨的侵蚀,可覆盖纤维网,由于坡面没有任何的加筋处理,在暴雨和径流的冲蚀下极易导致坡面破坏,因此一般应在每年4-6月进行。
4.2 工程防护
工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育不良的岩石路基边坡等,采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护技术的见效快,能迅速保证边坡的稳定性,但是外观颜色单调,缺乏生气且工程造价一般较高。
4.3 干砌片石
干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害,以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护,可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5-1:2。
4.4 浆砌片石
浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡,应做好排水与防护的结合,否则不宜采用。当水流速度较大时(如4-5m/s),波浪作用较强,以及河流可能有流木及其他撞击物等冲击作用时,宜采用浆砌片石防护,必要时可与浸水挡墙或护面墙同时设置。浆砌片石护坡优点是耐久性较好,适宜防护不同控制边坡中的岩土层和不同位置的边坡,且造价适中,故适用于上下边坡中的一般坡面。
4.5 柔性防护
(1)三维植被网。在设计稳定的土质和岩质边坡,尤其是土质贫瘠的边坡和土石混填的边坡中运用这种办法是非常适宜的,能够有效预防土质被水冲走起到固定防护措施,同时改善了植草的质量加强了防护效果。
(2)钢绳网防护。用柔性的拦石网来拦截和堆存落石,这个防护结构包含了钢网绳、固定系统、减压环和钢柱。此方法主要用在岩体交互发育和坡面的整体结构较差以及会出现岩崩的地方。
4.6 预制块铺砌防护
这是目前高速公路上应用较多的护坡方法之一,由于预制块的规格一致,易于施工,外观整齐,最大限度地减少了坡面防护对植草绿化的依赖性,即使坡面绿化效果不好,也不容易造成太严重的冲刷现象,所以,目前大多数高速公路采用这种方式,缺点是造价高,施工难度较大。
4.7 喷射混凝土防护
喷射混凝土的防护中主要分为素喷法与锚喷法两种,素喷法为直接将高标号砂浆喷射在大致平整的岩面上,为了保证坡面的松散性以及调整颗粒的综合性控制方式,保证行人的安全,这种方法也主要应用于表层比较松散的风化的岩面上。
锚喷法的工作状况主要是利用锚杆将滑动体固定在山体上,以锚杆来约束整体的山体的滑动,并在光滑的表面锚头上进行相应的控制,这样从根本上对钢筋混凝土的板体结构进行分析,最终保证整体的工程施工的操控策略,这样可以将整体的松散的岩石固定成为一个整体,以达到整治滑坡的目的。锚喷法在路基边坡防护中的根治方法进行相应的控制,以达到彻底根治滑坡的目的。而且这种方法部分适用于岩石土或者碎石土等结构控制措施,他不但可以有效地防止滑坡面积不大的山体,还能有效的预防早期的滑坡的产生。對于那些滑动层不是太厚的,都可以采用此方法。
在处理的过程中若存在那种破坏比较严重的情况,例如出现塌方、滑坡等情况的时候,都可根据一定的情况进行有效地实施,这样采取一定的措施来保证边坡的稳定和安全性。
结束语:
边坡治理是一项繁杂的系统工程。且涉及到诸多隐蔽工程,在施工过程中不但要对设计勘测时已发现的病害进行治理修复,亦应对边坡开挖(或打开)后发现的病害进行治理修复。因此,应加强滑坡与边坡病害的防治研究.对铁路和公路建设与生态环境保护协调发展有重要意义。